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焦炉自动测温技术优化与改造

能源科技 2024年第4期22卷 53-55,64页

作者：刘文凯国家能源集团煤焦化公司巴彦淖尔水务公司内蒙古巴彦淖尔015300

针对以往焦炉采用传统的人工测量直行温度调节烟道吸力和煤气流量过程中存在的调节反馈滞后、焦炭质量不稳定、能源浪费等焦炉管理问题,巴彦淖尔公司焦化厂应用焦炉温度自动测量及自动控制系统,实现更精细的焦炉生产过程控制,提升产品... 详细信息

针对以往焦炉采用传统的人工测量直行温度调节烟道吸力和煤气流量过程中存在的调节反馈滞后、焦炭质量不稳定、能源浪费等焦炉管理问题,巴彦淖尔公司焦化厂应用焦炉温度自动测量及自动控制系统,实现更精细的焦炉生产过程控制,提升产品质量和产量;实现全自动焦炉加热控制,提高高向均匀性和横排均匀性,焦饼上下温差控制在50℃以下。

关键词：焦炉温度自动测温燃烧效率

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焦化厂上升管余热回收利用技术研究

能源科技 2024年第3期22卷 68-71,89页

作者：刘文凯国家能源集团煤焦化公司巴彦淖尔水务公司内蒙古巴彦淖尔015300

传统焦炉生产工艺荒煤气余热没有加以利用,造成能源浪费。针对120万t/a焦化项目5.5 m捣固焦炉的结构特点,提出了一种“上升管余热回收利用”的改造方案,安装余热回收设备重新回收余热用于生产低压饱及蒸汽及过热蒸汽,并利用蒸汽完全替... 详细信息

传统焦炉生产工艺荒煤气余热没有加以利用,造成能源浪费。针对120万t/a焦化项目5.5 m捣固焦炉的结构特点,提出了一种“上升管余热回收利用”的改造方案,安装余热回收设备重新回收余热用于生产低压饱及蒸汽及过热蒸汽,并利用蒸汽完全替代粗苯管式炉。研究结果表明:改造方案可以节省大量煤气,减少冷却水消耗,同时解决了燃烧排放问题和明火燃烧的安全隐患。用蒸汽替代粗苯管式炉后,不再向空气直接排放氮氧化物和粉尘颗粒物,既是节能项目,又是安全环保项目,可为同类焦化行业提供参考。

关键词：上升管管式炉换热器蒸汽荒煤气

基于三元催化剂的固体氧化物燃料电池尾气催化燃烧数值模拟

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发电技术 2024年第2期45卷 331-340页

作者：龚思琦云再鹏许明敖乐李初福黄凯孙晨北京低碳清洁能源研究院北京市昌平区102209 国家能源集团国华巴彦淖尔(乌拉特中旗)风电有限公司内蒙古自治区巴彦淖尔市015000

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)作为一种清洁高效的先进发电设备,具有空气、燃料气分离的结构优势,易于将燃料侧尾气中的CO_(2)富集。为提高SOFC阳极尾气中CO_(2)浓度,针对商业化的三元催化剂,综合考虑SOFC阳极尾气催... 详细信息

固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)作为一种清洁高效的先进发电设备,具有空气、燃料气分离的结构优势,易于将燃料侧尾气中的CO_(2)富集。为提高SOFC阳极尾气中CO_(2)浓度,针对商业化的三元催化剂,综合考虑SOFC阳极尾气催化燃烧中传质、传热、化学反应过程,建立多物理场耦合稳态模型。基于该模型,模拟SOFC系统阳极尾气的催化燃烧特性,研究不同入口温度、反应空速和催化剂尺寸对燃烧温度、壁面温度、H_(2)转化率、CO转化率、出口CO_(2)浓度等参数的影响,得到各参数的变化趋势。借鉴已有实验,通过优化空速,可以将出口CO_(2)浓度从94.72%提高至95.33%;通过优化催化剂尺寸,可以将出口CO_(2)体积分数从94.72%提高至95.64%。通过分析尾气催化燃烧中不同工况下的出口CO_(2)浓度变化特性,为商业三元催化剂用于SOFC系统阳极尾气催化转化和尾气CO_(2)富集提供指导。

关键词：碳排放碳捕集三元催化剂固体氧化物燃料电池(SOFC) 数值模拟

冲击地压矿井充填工作面超前采动应力对充填体充实率的反馈机制

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煤炭学报 2024年第4期49卷 1804-1818页

作者：王兆会陈明振李强王伟李增强徐德生郑晓晨孙少龙吴传平郭心洋安君琦中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 济宁市能源局山东济宁272000 兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究院分公司山东济南250117 山东东山古城煤矿有限公司山东济宁272000 冀中能源峰峰集团有限公司梧桐庄矿河北邯郸056011

高应力是深部矿井冲击地压灾变频率走高的主要原因,充填开采则是控制岩层运动,缓解采动应力集中程度,降低围岩破坏和冲击风险的有效手段。为研究采空区充填体对超前采动应力的控制能力,以山东古城煤矿1123充填工作面为工程背景,采用理... 详细信息

高应力是深部矿井冲击地压灾变频率走高的主要原因,充填开采则是控制岩层运动,缓解采动应力集中程度,降低围岩破坏和冲击风险的有效手段。为研究采空区充填体对超前采动应力的控制能力,以山东古城煤矿1123充填工作面为工程背景,采用理论分析、室内试验、现场实测手段探究充填开采工作面采动应力分布规律,揭示超前采动应力对充填体充实率的反馈机制,指导冲击地压矿井充实率确定。结果表明:工作面开采初期充填体充实率低于80%,坚硬顶板下沉量大,超前采动影响范围大于30 m,应力集中系数达到1.5,断层影响区采动应力影响范围和集中系数分别增至60 m和1.65,片帮冒顶等围岩失稳现象增多;实测了采空区充填体承载应力全程动态演化特征,承载应力分布曲线划分为“快速降低—短暂稳定—快速升高—缓慢降低—二次稳定”5个阶段,低充实率条件下采空区上、中、下3个区域承载应力稳定值分别为1.9、5.2、2.8 MPa;将采空区充填体划分为非充分压实区和充分压实区,构建了充填体支撑作用下坚硬顶板连续沉降模型,得到了坚硬顶板“ʅ”型沉降曲线,非充分压实区范围随充实率近似呈线性减小;试验得到充填体弹性模量和单轴抗压强度随凝固时间的演化曲线,结合顶板沉降曲线和推进速度得到工作面前后采动应力全区域分布曲线;建立了超前采动应力集中程度与充填体承载能力的负指数函数关系,揭示了超前采动应力对充填体充实率的负向反馈机制,实现充填开采降载防冲效果的定量评价;提出了充填体充实率“三位一体”协同提升措施,将1123工作面充实率升高至90%,增强了充填体承载能力,超前采动应力集中系数降至1.3,厚顶煤膨胀变形量减少至50 mm,坚硬顶板破断致冲风险显著降低。

关键词：冲击地压充填开采坚硬顶板采动应力反馈机制

冲击地压矿井充填开采工作面采动应力激增与跌落机制

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煤炭学报 2024年第S1期49卷 22-35页

作者：唐岳松孙文超李增强曹鹏王伟郑晓晨张付强陈明振王兆会中国矿业大学(北京)能源与矿业学院山东东山古城煤矿有限公司兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究院分公司济宁市能源局

高应力、多断层是深部矿井冲击地压灾害频率走高的主要原因，充填开采作为降载减冲的最直接手段，依然无法根除冲击地压灾害的发生。为降低冲击地压对冲击倾向性煤层安全开采的影响，采用现场实测、理论分析和室内试验手段研究深部充填... 详细信息

高应力、多断层是深部矿井冲击地压灾害频率走高的主要原因，充填开采作为降载减冲的最直接手段，依然无法根除冲击地压灾害的发生。为降低冲击地压对冲击倾向性煤层安全开采的影响，采用现场实测、理论分析和室内试验手段研究深部充填开采条件下采动应力激增与跌落机制，探究坚硬顶板预裂爆破与大直径钻孔协同卸压效果。在高应力、多断层、不等宽煤柱和开采扰动多因素叠加影响下，充填开采工作面采动应力存在集中、激增与跌落现象，集中程度小于2.0，非断层影响区超前采动影响范围达到30 m，断层影响下增加至50 m，断层与煤柱叠加影响下增加至70 m；断层活化和围岩破坏引起应变能瞬间释放，转变为破坏煤岩动能，转换率达到17%；揭示了动载应力波产生原理，动载应力波与静态应力场叠加引起采动应力状态骤变；叠加前后若煤岩始终处于破碎状态，则它呈现压实硬化力学行为，发生应力激增现象；若煤岩由完整过渡至破碎状态，则它呈现脆性松脱力学行为，发生应力跌落现象；若煤岩始终处于完整状态，则它呈现弹性回弹力学行为，发生动载冲击现象。微震监测未发现105 J以上的大能量事件，表明充填体支撑下坚硬顶板未发生大范围破断；断层导致微震事件非对称分布，进风巷侧呈现高频低能分布模式，回风巷侧呈现低频高能分布模式，因此，回风巷发生2次冲击地压监测预警，进风巷发生1次冲击地压监测预警；提出了坚硬顶板爆破预裂与大直径钻孔协同卸压技术，顶板岩层形成了大尺度爆破裂隙，有效控制了应力集中程度和应力增长速度，降低了深部开采冲击地压灾害风险。

关键词：冲击地压充填开采采动应力断层构造微震监测

卤化钾改性Mn-Co-Fe尖晶石脱除气相Hg0的性能研究

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中国电机工程学报 2024年第4期44卷 1481-1492,I0019页

作者：徐元强仲兆平许月阳黄佳伟东南大学能源与环境学院江苏省南京市210096 国家能源集团科学技术研究院有限公司江苏省南京市210046

为提高Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂的脱汞性能,该研究首先采用溶胶凝胶自燃烧法和浸渍法结合制备了KX(X表示Cl、Br和I)改性的Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂。然后,分别利用SEM、SEM结合EDS能谱Mapping、BET、XRD和VSM来表征其表面形貌、表面元素占比... 详细信息

为提高Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂的脱汞性能,该研究首先采用溶胶凝胶自燃烧法和浸渍法结合制备了KX(X表示Cl、Br和I)改性的Mn-Co-Fe尖晶石吸附剂。然后,分别利用SEM、SEM结合EDS能谱Mapping、BET、XRD和VSM来表征其表面形貌、表面元素占比及分布、比表面积及总孔容积、晶相结构和比饱和磁化特性。并通过固定床探究了卤化钾种类、KI负载量、吸附温度和入口汞浓度对模拟燃煤烟气中汞脱除性能的影响。最后,通过动力学模拟、XPS表征和程序升温脱附实验研究了吸附剂对汞脱除的控制步骤、机制以及汞在吸附剂表面的存在形态。研究结果表明:在相同实验条件下,0.10KX@MCFS对汞的平均脱除效率KI(92.84%)>KBr(88.39%)>KCl(86.61%)。此外,增加KI的负载量、吸附温度和入口汞浓度在一定程度上能够促进改性MCFS的脱汞性能。虽然KI的负载导致了MCFS的磁性能下降,但综合分析得出:0.10KI@MCFS具有一个相对优异的汞脱除性能和饱和磁化强度值(34.0 emu/g)。因此,该研究的这一发现对汞污染排放控制和吸附剂磁回收的实践研究具有重要的参考价值。

关键词：汞 Mn-Co-Fe尖晶石卤化钾浸渍改性饱和磁化强度

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AOA工艺在低温条件下的启动和深度脱氮

给水排水 2024年第9期 76-81页

作者：古凌艳黄文章张剑王维康李波文渠艳飞朱铖彭永臻深圳市利源水务设计咨询有限公司深圳市环境水务集团有限公司常州市深水江边污水处理有限公司北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室

在常州江边污水处理厂一二期工程内设计建造了一套处理规模为50 m3/d的撬装式AOA中试，研究并验证了AOA工艺在冬季低温条件下的脱氮效果。AOA工艺在启动和正常运行阶段均会受低温影响，在水温处于11～18℃范围内时，相较于该厂AAO工艺... 详细信息

在常州江边污水处理厂一二期工程内设计建造了一套处理规模为50 m3/d的撬装式AOA中试，研究并验证了AOA工艺在冬季低温条件下的脱氮效果。AOA工艺在启动和正常运行阶段均会受低温影响，在水温处于11～18℃范围内时，相较于该厂AAO工艺须通过外加碳源方可保证出水总氮稳定达标，AOA工艺在不外加碳源的条件下仍获得的出水总氮均值低至5.51 mg/L和脱氮效率高达83.16%,远优于该厂出水总氮控制标准，在低温脱氮方面具备极大优越性。

关键词：低温气温骤降 AOA工艺深度脱氮中试研究

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污水处理机电设备的安装和运维分析

清洗世界 2024年第1期40卷 177-179页

作者：王建岭国家能源集团宁煤公司水务公司宁夏银川750411

随着我国社会经济的发展,城市化发展速度也在不断增快,居民群众的日常生活水准与以往相比得到了极大程度的提升。但是,社会经济的飞速发展也造成了环境污染等问题。环境污染中一个十分严重的问题就是水资源问题,例如淡水污染以及河流污... 详细信息

随着我国社会经济的发展,城市化发展速度也在不断增快,居民群众的日常生活水准与以往相比得到了极大程度的提升。但是,社会经济的飞速发展也造成了环境污染等问题。环境污染中一个十分严重的问题就是水资源问题,例如淡水污染以及河流污染等,其在某种程度上影响到了居民群众的日常生活质量。在“绿水青山就是金山银山”的发展背景下,人们越来越重视污水的处理工作,但是在污水处理中所面临的问题也越来越多。鉴于此,文章对污水处理机电设备的安装与运维进行了分析与探究,以供借鉴与参考。

关键词：污水处理机电设备安装运维探究

高效背结异质结太阳电池硼掺杂非晶硅发射极研究

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人工晶体学报 2024年第1期53卷 132-137页

作者：宿世超赵晓霞田宏波王伟宗军国家电投集团新能源科技有限公司南昌330096 国家电投集团科学技术研究院有限公司北京102209

晶硅/非晶硅异质结(HJT)太阳电池由于具有高开压、高转换效率和低温度系数等优点而备受关注,其中硼掺杂p型非晶硅(p-a-Si∶H)发射极是高转换效率电池中不可忽视的重要部分,改变其硼掺杂浓度,可以调节p-layer薄膜的电学特性,从而直接影... 详细信息

晶硅/非晶硅异质结(HJT)太阳电池由于具有高开压、高转换效率和低温度系数等优点而备受关注,其中硼掺杂p型非晶硅(p-a-Si∶H)发射极是高转换效率电池中不可忽视的重要部分,改变其硼掺杂浓度,可以调节p-layer薄膜的电学特性,从而直接影响电池转换效率。本文采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备制备HJT太阳电池,通过改变B_(2)H_(6)的掺杂浓度,对电池中p-a-Si∶H层进行优化,使HJT电池获得0.75%的相对效率提升。进一步地,将发射极设置为梯度掺杂的双层结构,经过优化,少子寿命(@Δn=5×10^(15)cm^(-3))和隐开路电压(@1-Sun)分别提升400μs和3 mV,最终具有梯度掺杂发射极的电池其平均效率相对提升2.03%,主要表现为FF和Voc的明显增加,实现了高效HJT电池p型发射极的工艺优化。

关键词： HJT太阳电池硼掺杂非晶硅发射极暗电导率掺杂浓度梯度掺杂

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